JP2838732B2 - Spherical rotary valve device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ピストンとシリンダより成る方式（以
下、「ピストン・シリンダ方式」とする）の内燃機関に
関し、特に燃気混合体をシリンダに導入し、廃棄ガスを
排出するための球状回転方式のバルブ装置に関する。そ
の改良点は、多ポート形球体回転バルブと、バルブ軸を
独立にドリップフィード潤滑方式とした点とにある。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine having a piston and a cylinder (hereinafter, referred to as a "piston-cylinder system"), and in particular, introducing a fuel-air mixture into a cylinder. The present invention relates to a spherical rotation type valve device for discharging waste gas. The improvement lies in that the multi-port spherical rotary valve and the valve shaft are independently drip-feed lubricated.
一般に、ピストン・シリンダ方式の内燃機関において
は、吸気行程において燃気混合体をシリンダに充満せし
め、排気行程において排気ガスを排出せしめ、かつこれ
を機関の各シリンダごとに実行せしめることを要する。
従来のピストン・シリンダ方式の機関においては、これ
らの動作が１分間に数千回も反復される。その吸入行程
においては、カム軸の回転により、スプリングで付勢さ
れた吸気弁が開かれ、これによって燃料と空気との混合
気が気化器からシリンダおよび爆発室に流入される。シ
リンダの圧縮爆発行程において吸入弁はカム軸によって
閉鎖され、圧縮行程後においては同じカム軸によって他
の、即ち排気弁が開かれ、シリンダから排気され、排気
マニホルドに導入される。In general, in a piston-cylinder internal combustion engine, it is necessary to fill a cylinder with a fuel-air mixture in an intake stroke, discharge exhaust gas in an exhaust stroke, and execute this for each cylinder of the engine.
In a conventional piston-cylinder engine, these operations are repeated thousands of times per minute. In the intake stroke, the rotation of the camshaft opens an intake valve biased by a spring, whereby a mixture of fuel and air flows from the carburetor into the cylinder and the explosion chamber. In the compression explosion stroke of the cylinder, the intake valve is closed by the camshaft, and after the compression stroke, the other camshaft is opened by the same camshaft, i.e. the exhaust valve is exhausted from the cylinder and introduced into the exhaust manifold.
ばね付勢形の開閉弁を有する従来の内燃機関は、スプ
リング、コッター、案内部材、揺動軸および通常シリン
ダヘッド内にある開閉弁自体その他の部材より成り、開
閉弁がほぼ上下方向に動作し、シリンンダの内方へ開い
て降下し、燃料混合気を導入し、流通および排出させる
ものであった。A conventional internal combustion engine having a spring-biased on-off valve is composed of a spring, a cotter, a guide member, a swing shaft, and other members which are usually provided in the cylinder head. Then, the cylinder opens and descends into the cylinder, and the fuel mixture is introduced, circulated and discharged.
エンジンの回転上昇に伴って、バルブの開閉が一層急
速になり、ピストンと開放中のバルブとの不都合な接触
によって生ずるエンジンの重大な損傷を防止するために
タイミングおよび許容差が厳しくなる。前記機構および
動作に関しては、１基のシリンダごとに通常吸気バルブ
と排気バルブと、これらに付随する前記各部材が必要で
ある。しかるに現在の内燃機関の多くは、多数バルブ方
式であり、それぞれに付属部材と複数のクランク軸とを
必要とする。As the engine speeds up, valves open and close more rapidly, and timing and tolerances become tighter to prevent serious damage to the engine caused by inadvertent contact between the piston and the opening valve. With respect to the mechanism and operation, each cylinder normally requires an intake valve and an exhaust valve, and the above-described members. However, many of the current internal combustion engines are of the multi-valve type, each requiring an accessory member and a plurality of crankshafts.
通常の内燃機関においては、タイミングベルトまたは
チェーンを使用してクランク軸によりカム軸を回転させ
る。このカム軸とそれによって作動されるバルブは、種
々の部品による摩擦によりエンジン効率を低下させる原
因と成っていた。In a normal internal combustion engine, a camshaft is rotated by a crankshaft using a timing belt or a chain. The camshaft and the valve actuated by the camshaft caused the friction of various parts to reduce the engine efficiency.
この発明の課題は、スプリング付勢されたバルブおよ
ぶ付属部材を不要とし、カム軸を拡大して球状の回転バ
ルブを各シリンダごとに設けることを可能ならしめ、可
動部品点数を低減し、エンジンの作動に関連する摩擦を
低減し、エンジン効率を向上させることにある。これに
より、ピストンが開放中のバルブに接触してエンジンに
与える重大な損傷を防止することを可能にすることにあ
る。The object of the present invention is to eliminate the need for a spring-biased valve and ancillary members, to make it possible to provide a spherical rotary valve for each cylinder by enlarging the camshaft, reduce the number of movable parts, It is to reduce the friction associated with operation and improve engine efficiency. This aims to prevent the piston from contacting the opening valve and causing serious damage to the engine.
この発明は以下の構成を備えることにより、上記課題
を解決できる。The present invention can solve the above-mentioned problems by providing the following configuration.
（１）内燃機関に固設された着脱自在の２部材構造より
成るシリンダヘッドと、密閉手段と、燃料空気個混合気
をシリンダに導入させるための第１の流通路と、排気ガ
スを排出させるための第２の流通路と、第１の回転軸
と、第２の回転軸とを備えた球状回転バルブ装置であっ
て、前記着脱自在の２部材構造のシリンダヘッドは上部
および下部シリンダヘッドより成り、これらのシリンダ
ヘッド部分は、前記内燃機関に固設された際に、内燃機
関の各シリンダに対して径方向に整列された２個の空腔
を形成し、これらの第１の空腔は、径方向に整列された
複数個の吸気回転バルブを収納する複数個の第１のドラ
ム収納空腔を形成し、第２の空腔は、径方向に整列され
た複数個の排気バルブを収納する複数個の第２のドラム
収納空腔を形成し、前記下部シリンダヘッド区画および
第１のドラム収納空腔の各々は、前記シリンダと連通す
る１個の吸気孔を備え、また前記下部シリンダヘッド区
画と第２のドラム収納空腔の各々は、前記シリンダと連
通する１個の排気孔を備え、前記密閉手段は、前記吸気
孔および排気孔に付随して配設され、前記第１のドラム
収納空腔および吸気バルブを経由して燃料空気混合気を
シリンダヘッド内部に導入するための第一の流通路と、
前記第２のドラム収納空腔および排気バルブを経由して
排気ガスをシリンダから排出するための第２の流通路と
を備え、前記第１の回転軸は、内燃機関の各シリンダの
径方向に整列された第１の空腔内の軸受け面に支承さ
れ、この第１の回転軸に前記吸気バルブが固設され、前
記第２の回転軸は、径方向に整列された第２の空腔内の
軸受け面に支承され、この第２の回転軸に複数個の前記
排気バルブが固設され、前記吸気バルブと排気バルブ
は、それぞれ球体を２平行平面で切断して形成された球
帯面を備え、２平行平面は球の中心に対して対称に位置
し、球帯状外周面と平坦側壁とが形成され、吸気バルブ
は、複数個のドラム収納空腔内の第１の回転軸に固設さ
れて、吸入ポートに対して気密圧接され、排気バルブの
各々は、複数個のドラム収納空腔内の第２の回転軸に固
設されて、吸入ポートおよび排出ポートに対して気密圧
接され、吸気バルブを貫通して形成された流通路によ
り、燃料空気混合気がエンジンに導入あるいは中断さ
れ、排気バルブを貫通して形成された流通路により、排
気ガスがエンジンから排出あるいは排出が中断され、こ
れにより回転軸機構と吸気バルブおよび排気バルブは、
これらのバルブを貫通する流通路の数に応ずるエンジン
の作動サイクルに対応した速度で回転するものであっ
て、前記第１のドラム収納空腔内の吸気バルブの平坦側
には、前記第１の流通路と連続して接触する円弧状凹部
空間を備えることにより、燃料空気混合気を導入し、前
記吸気バルブの球面状周辺部には、互いに180゜を成す
位置に前記円弧状空腔に連通する２個の開口部を備えた
ことにより、シリンダの吸入ポートに回転中において順
次会合して、前記混合気を導入し、この吸気バルブはク
ランク時の４分の１の速度で回転することを特徴とする
球状回転バルブ装置。(1) A cylinder head having a detachable two-member structure fixed to an internal combustion engine, a sealing means, a first flow passage for introducing a fuel-air mixture into a cylinder, and discharging exhaust gas. Spherical rotary valve device provided with a second flow passage, a first rotary shaft, and a second rotary shaft, wherein the detachable two-membered cylinder head is located between the upper and lower cylinder heads. These cylinder head portions, when fixed to said internal combustion engine, form two cavities radially aligned with each cylinder of the internal combustion engine, and these first cavities Defines a plurality of first drum storage cavities for accommodating a plurality of intake rotary valves arranged in a radial direction, and the second cavity includes a plurality of exhaust valves arranged in a radial direction. Forming a plurality of second drum storage cavities for storage; Each of the lower cylinder head section and the first drum storage cavity includes one intake port communicating with the cylinder, and each of the lower cylinder head section and the second drum storage cavity includes the cylinder. And a sealing means is provided in association with the intake hole and the exhaust hole, and supplies a fuel-air mixture via the first drum housing cavity and the intake valve. A first flow passage for introduction inside the cylinder head,
A second flow passage for discharging exhaust gas from the cylinder via the second drum storage cavity and an exhaust valve, wherein the first rotating shaft extends in a radial direction of each cylinder of the internal combustion engine. The intake valve is fixed to a bearing surface in the aligned first cavity, and the intake valve is fixed to the first rotation shaft, and the second rotation shaft has a radially aligned second cavity. A plurality of the exhaust valves are fixed to the second rotating shaft, and the intake valve and the exhaust valve each have a spherical surface formed by cutting a sphere in two parallel planes. The two parallel planes are located symmetrically with respect to the center of the sphere, have a spherical band-shaped outer peripheral surface and a flat side wall, and the intake valve is fixed to the first rotation shaft in the plurality of drum storage cavities. And each of the exhaust valves is hermetically pressed against the suction port. A fuel / air mixture is introduced into the engine through a flow passage which is fixed to the second rotating shaft in the storage cavity, is airtightly pressed against the intake port and the exhaust port, and is formed through the intake valve. The exhaust gas is exhausted from the engine or the exhaust gas is interrupted by the flow passage formed through the exhaust valve and is interrupted, whereby the rotating shaft mechanism and the intake valve and the exhaust valve are
It rotates at a speed corresponding to the operation cycle of the engine corresponding to the number of flow passages passing through these valves, and the flat side of the intake valve in the first drum housing cavity has the first By providing an arc-shaped concave space that is in continuous contact with the flow passage, a fuel-air mixture is introduced, and the spherical peripheral portion of the intake valve communicates with the arc-shaped cavity at a position forming 180 ° with each other. By providing the two openings, the air-fuel mixture is successively associated with the intake port of the cylinder during rotation to introduce the air-fuel mixture, and the intake valve rotates at a quarter speed at the time of cranking. Characteristic spherical rotary valve device.
（２）前記凹部空腔がＵ字状断面を有することを特徴と
する前記（１）項記載の球状回転バルブ装置。(2) The spherical rotary valve device according to (1), wherein the concave cavity has a U-shaped cross section.
（３）前記吸気バルブの周辺部の開口部が円形断面を有
することを特徴とする前記（１）項記載の球状回転バル
ブ装置。(3) The spherical rotary valve device according to (1), wherein an opening at a peripheral portion of the intake valve has a circular cross section.
（４）前記吸気バルブが、その中央部を貫通して平坦両
側面間に延長された回転軸挿通孔を備えることを特徴と
する前記（１）項記載の球状回転バルブ装置。(4) The spherical rotary valve device according to the above (1), wherein the intake valve includes a rotary shaft insertion hole extending between both flat sides through a central portion thereof.
（５）外周面上の開口部の周囲が、球面状外周面に対し
て円滑に形成されていることを特徴とする前記（１）項
記載の球状回転バルブ装置。(5) The spherical rotary valve device according to (1), wherein the periphery of the opening on the outer peripheral surface is formed smoothly with respect to the spherical outer peripheral surface.
（６）前記吸気バルブの平坦側壁が、ドラム本体の中心
に対して対称に形成されていることを特徴とする前記
（１）項記載の球状回転バルブ装置。(6) The spherical rotary valve device according to (1), wherein a flat side wall of the intake valve is formed symmetrically with respect to a center of the drum main body.
（７）前記吸気バルブの球面状外周上の開口部が、中央
に形成されていることを特徴とする前記（１）項記載の
球状回転バルブ装置。(7) The spherical rotary valve device according to (1), wherein an opening on the spherical outer periphery of the intake valve is formed at the center.
（８）回転バルブ機構に使用される排気バルブが、球面
の中心の周りに位置する球の２個の平坦側面によって形
成された球状断面のドラム体より成り、球面状の外周面
を形成すると共に、このドラム体には軸孔が形成され、
このドラム体には、外周面の開口部の間をつなぐ２個の
流通路が形成され、これらの開口部は、片側の平坦側壁
上において180゜を成す位置に開口されていることを特
徴とする前記（１）項記載の球状回転バルブ装置。(8) The exhaust valve used in the rotary valve mechanism comprises a drum body having a spherical cross section formed by two flat side surfaces of a sphere located around the center of the spherical surface, and forms a spherical outer peripheral surface. , A shaft hole is formed in this drum body,
The drum body is formed with two flow passages that connect between openings on the outer peripheral surface, and these openings are opened at a position of 180 ° on one flat side wall. The spherical rotary valve device according to the above (1).
（９）排気バルブの外周面上の開口部が円形断面を備え
ることを特徴とする、前記（８）項記載の球状回転バル
ブ装置。(9) The spherical rotary valve device according to (8), wherein the opening on the outer peripheral surface of the exhaust valve has a circular cross section.
（10）排気バルブ内の軸貫通孔が、両平坦側壁を貫通す
る中心線上に形成されていることを特徴とする前記
（８）項記載の球状回転バルブ装置。(10) The spherical rotary valve device according to (8), wherein the shaft through hole in the exhaust valve is formed on a center line passing through both flat side walls.
（11）球面状外周面上の開口部の周囲が円滑に形成され
ていることを特徴とする前記（８）項記載の球状回転バ
ルブ装置。(11) The spherical rotary valve device according to the above (8), wherein the periphery of the opening on the spherical outer peripheral surface is formed smoothly.
（12）排気バルブの両平坦側壁が、ドラム体の中心に対
して対称の位置にあることを特徴とする前記（８）項記
載の球状回転バルブ装置。(12) The spherical rotary valve device according to the above (8), wherein both flat side walls of the exhaust valve are located symmetrically with respect to the center of the drum body.
（13）排気バルブの球面状外周面上の開口部が中央に位
置することを特徴とする前記（８）項記載の球状回転バ
ルブ装置。(13) The spherical rotary valve device according to the above (8), wherein the opening on the spherical outer peripheral surface of the exhaust valve is located at the center.
上記構成によれば、回転バルブ機構の可動部品点数を
削減することができるので摩耗を低減させ、振動ならび
に騒音をきわめて少なくすることができる。According to the above configuration, the number of movable parts of the rotary valve mechanism can be reduced, so that wear can be reduced, and vibration and noise can be extremely reduced.
第１図は、回転形球状弁（バルブ）の分解図である。
この弁機構は、エンジン部14に固定された下部ヘッド12
と、この下部分割ヘッド12に固定された上部分割ヘッド
16とから成る。分割ヘッド12と16は、吸気球状回転バル
ブ集合体18と排気球状回転バルブ集合体20とを、ドラム
収納空腔22の各々に収納するように設計されている。特
に第１図に明示のとおり、下部ヘッド12は、吸気球状回
転バルブ集合体18と排気球状回転バルブ集合体20を収納
するドラム空腔22の半分を含み、上部ヘッド16には、吸
気球状回転バルブ集合体18と排気球状回転バルブ集合体
20を収納するドラム空腔22の他の半分が含まれる。下部
ヘッド12と上部ヘッド16とが固定されると、吸気球状回
転バルブ集合体18と排気球状回転バルブ集合体20とは、
密閉された吸気球状回転バルブ24と密閉された排気球状
回転バルブ26とが各空腔22内に閉鎖されるような関係位
置になる。FIG. 1 is an exploded view of a rotary spherical valve (valve).
This valve mechanism includes a lower head 12 fixed to an engine unit 14.
And the upper split head fixed to this lower split head 12
Consists of 16. The split heads 12 and 16 are designed to house the intake spherical rotary valve assembly 18 and the exhaust spherical rotary valve assembly 20 in each of the drum storage cavities 22. In particular, as clearly shown in FIG. 1, the lower head 12 includes half of a drum cavity 22 containing an intake spherical rotary valve assembly 18 and an exhaust spherical rotary valve assembly 20, and the upper head 16 has an intake spherical rotary valve assembly. Valve assembly 18 and exhaust spherical rotary valve assembly
The other half of the drum cavity 22 containing 20 is included. When the lower head 12 and the upper head 16 are fixed, the intake spherical rotary valve assembly 18 and the exhaust spherical rotary valve assembly 20
The closed position of the intake spherical rotary valve 24 and the closed exhaust spherical rotary valve 26 are in such a position as to be closed in each cavity 22.
さらに、下部分割ヘッド12と上部分割ヘッド16とは、
吸気球状回転バルブ集合体18と排気球状回転バルブ集合
体20に付随するギヤ機構を収納するための空腔28および
30を有する。シリンダ32とシリンダ34内に含まれるピス
トン23とは、エンジン部14内に配設されている。Furthermore, the lower split head 12 and the upper split head 16
A cavity 28 for accommodating a gear mechanism associated with the intake spherical rotary valve assembly 18 and the exhaust spherical rotary valve assembly 20;
Has 30. The cylinder 32 and the piston 23 included in the cylinder 34 are arranged in the engine unit 14.
第２図は、下部分割ヘッド12内に配設された吸気球状
回転バルブ集合体18の一部破断による上面図である。エ
ンジン部14内のシリンダ32には、各々１個ずつの密閉さ
れた吸気球状回転バルブ24が付随する。密閉された吸気
球状回転バルブ24は、相隣り合う吸気バルブ24の間にあ
るシャフト34に配設された軸受けを介してシャフト34の
取付けられている。軸受け機構36は、外周部が収納され
た円筒状ハウジング38と、複数個のニードルローラーベ
アリング40とから成り、このニードルローラーベアリン
グ40が回転軸34と当接して回転する。この軸受け機構36
は、ドラム収納空腔22の下部分割ヘッド12と、相隣る空
腔22の間に延長された円筒状空腔42内の上部ヘッド16と
の間に位置する。FIG. 2 is a partially cutaway top view of the intake spherical rotary valve assembly 18 disposed in the lower split head 12. Each of the cylinders 32 in the engine section 14 is associated with one sealed spherical intake rotary valve 24. The sealed spherical intake rotary valve 24 is mounted on the shaft 34 via a bearing disposed on the shaft 34 between adjacent intake valves 24. The bearing mechanism 36 includes a cylindrical housing 38 in which an outer peripheral portion is housed, and a plurality of needle roller bearings 40, and the needle roller bearing 40 rotates by abutting on the rotating shaft 34. This bearing mechanism 36
Is located between the lower divided head 12 of the drum storage cavity 22 and the upper head 16 in the cylindrical cavity 42 extended between the adjacent cavities 22.
密閉された吸気球状回転バルブ24は、軸34と共に回転
可能なるように軸34に固設されている。第３図から第５
図までは、それぞれ軸受機構36の断側面図、端面図、お
よび軸34上の端面図である。軸34には、その中心線方向
に軸受機構36を潤滑するための中空腔46が形成されてい
る。オイルは、給油ポンプにより軸34の一端から供給さ
れる。オイルは、この中空腔46から、軸受機構36に一致
する位置に形成された分枝管48を経由してニードルロー
ラーベアリング表面40に達する。過剰のオイルは中空腔
46を貫流してオイル溜に回収される。オイルはドリップ
法によってニードルローラーベアリング40に与えられ、
ベアリング40が必要とする形にオイルを供給する。オイ
ルは、後記のシール機構により、潤滑を必要としない吸
気および排気バルブから隔離される。軸受機構36の両端
にはそれぞれ封止部材50が配設され、その一方は密閉さ
れた排気球状回転バルブ26及び密閉された吸気球状回転
バルブ24にそれぞれ近接し、他方は係止板52に密着して
完全な密閉が維持されている。The sealed intake spherical rotary valve 24 is fixed to the shaft 34 so as to be rotatable together with the shaft 34. 3 to 5
The figures are a sectional side view, an end view, and an end view on the shaft 34 of the bearing mechanism 36, respectively. A hollow cavity 46 for lubricating the bearing mechanism 36 is formed in the shaft 34 in the center line direction. Oil is supplied from one end of the shaft 34 by an oil supply pump. The oil reaches the needle roller bearing surface 40 from the hollow cavity 46 via a branch pipe 48 formed at a position corresponding to the bearing mechanism 36. Excess oil is hollow
It flows through 46 and is collected in the oil sump. Oil is given to the needle roller bearing 40 by drip method,
Supply oil in the form required by bearings 40. Oil is isolated from intake and exhaust valves that do not require lubrication by the seal mechanism described below. Sealing members 50 are provided at both ends of the bearing mechanism 36, one of which is close to the sealed exhaust spherical rotary valve 26 and the closed intake spherical rotary valve 24, and the other of which is in close contact with the locking plate 52. And a complete seal is maintained.
第６図は密閉された吸気球状回転バルブ24の正面図、
第７図は第６図の８−８平面に沿った断面図で、第８図
は斜視図であり、円弧状周辺部60と平坦な側壁面62、64
を備えた外形を有する。この吸気弁24は、これを吸気弁
機構18の回転軸34に取付けるための貫通孔66を備え、こ
の貫通孔66は、軸34に対してスプライン方式で結合され
ていてもよく、また他の通例の手段で取付けてもよい。
なおこの取付方法は、例えばロックキー方式その他異な
る方式を採用することができる。FIG. 6 is a front view of a closed intake spherical rotary valve 24,
FIG. 7 is a sectional view taken along the plane 8-8 in FIG. 6, and FIG. 8 is a perspective view, in which the arc-shaped peripheral portion 60 and the flat side walls 62, 64 are shown.
Having an outer shape with The intake valve 24 includes a through hole 66 for attaching the intake valve 24 to the rotating shaft 34 of the intake valve mechanism 18, and the through hole 66 may be connected to the shaft 34 in a spline manner. It may be mounted by customary means.
In addition, as this attachment method, for example, a lock key method or another different method can be adopted.
平坦側壁64の内側には、平坦側64からほぼ他の平坦壁
まで達する深さの環状Ｕ字形空洞部68が形成されてい
る。Inside the flat side wall 64, an annular U-shaped cavity 68 having a depth reaching from the flat side 64 to almost the other flat wall is formed.
密閉された吸気球状回転バルブ24の周辺部60には、こ
の周辺部60から環状空洞部68に到る流通路を形成するよ
うに２個の透孔70が互いに180゜の方向に形成されてい
る。密閉された吸気球状回転バルブ24が２個の透孔70を
備える場合は、密閉された吸気球状回転バルブ24がエン
ジンのクランク軸の1/4の速さで回転するように設計さ
れる。また透孔70が１個の場合は、ギヤの回転比を変え
ることにより、密閉された吸気球状回転バルブ24がクラ
ンク軸の1/2の速さに設計される。この透孔70の位置
は、その回転ごとに、エンジンへの吸入孔に合致するよ
うに設計され、これによりシリンダへの燃料／空気の交
換が行われるようにする。In the peripheral portion 60 of the sealed intake spherical rotary valve 24, two through holes 70 are formed in a direction of 180 ° from each other so as to form a flow passage extending from the peripheral portion 60 to the annular cavity 68. I have. If the closed intake spherical rotary valve 24 has two through holes 70, the closed intake spherical rotary valve 24 is designed to rotate at one-fourth the speed of the engine crankshaft. When the number of the through holes 70 is one, the closed intake spherical rotary valve 24 is designed to be half the speed of the crankshaft by changing the rotation ratio of the gear. The position of this through hole 70 is designed to match the intake hole to the engine with each revolution, so that a fuel / air exchange to the cylinder takes place.
平坦側壁部62は、密閉された吸気球状回転バルブ24に
直接に隣り合った軸受機構36の封止部材60に当接され
る。この軸受機構36は、第１図のとおり、軸34に沿って
密閉された吸気球状回転バルブ24の各々の平坦側壁62に
きわめて近接していることが必要である。The flat side wall portion 62 is in contact with the sealing member 60 of the bearing mechanism 36 directly adjacent to the sealed intake spherical rotary valve 24. As shown in FIG. 1, this bearing mechanism 36 must be very close to the flat side wall 62 of each of the sealed spherical rotary valves 24 along the axis 34.
つぎに第９〜第11図は密閉された排気球状回転バルブ
26の側面図、切断正面図および斜視図である。この密閉
された排気球状回転バルブ26は、球欠状周辺面80と、こ
れに交叉する平坦側壁32、84を備え、中央部には、回転
軸34に取付けるための軸孔86が形成されている。この軸
孔86もスプライン結合あるいはその他の方式により、軸
34の回転に伴って確実に回転するように結合される。Next, FIGS. 9 to 11 show a sealed exhaust spherical rotary valve.
26 is a side view, cutaway front view, and perspective view of 26. FIG. The sealed exhaust spherical rotary valve 26 has a spherical surface 80, and flat side walls 32 and 84 intersecting the spherical surface 80, and a shaft hole 86 for mounting the rotary shaft 34 is formed in the center. I have. This shaft hole 86 is also made by spline connection or other methods.
It is joined so that it can be surely rotated with the rotation of 34.
この密閉された排気球状回転バルブ26を貫通して２個
の排気空腔88、88Aが形成され、この排気空腔88、88Aの
一方の開口部90、90Aは、球面状周辺部80に開口され、
他方92、92Aは、平坦側壁84に開口されている。開口部9
0、90Aは、その回転ごとにシリンダの排気口に合致する
ように設計され、排気ガスを排出する。開口部90、90A
は、密閉された排気球状回転バルブ26上において互いに
約180゜をなす方向に形成され、エンジンのクランク軸
の1/4の速さで回転するようにギヤの回転比が選ばれて
いる。Two exhaust cavities 88, 88A are formed through the sealed exhaust spherical rotary valve 26, and one of the openings 90, 90A of the exhaust cavities 88, 88A is opened to the spherical peripheral portion 80. And
On the other hand, 92 and 92A are open to the flat side wall 84. Opening 9
The 0, 90A is designed to match the exhaust port of the cylinder with each revolution and exhaust the exhaust gas. Opening 90, 90A
Are formed in directions substantially 180 ° from each other on the sealed exhaust spherical rotary valve 26, and the rotation ratio of the gear is selected so that the rotary shaft rotates at 1/4 the speed of the crankshaft of the engine.
第12図は、回転バルブ機構がクランク軸の1/4の速さ
で回転する場合の駆動ギヤ機構を示す。クランク軸駆動
ギヤ100は、ベルト駆動またはチェインとアイドラーギ
ヤ102との組合せで使用される。アイドラーギヤ102は吸
気バルブ機構18に取付けられ、特に密閉された吸気球状
回転バルブ24が支持される軸34に取付けられるが、この
軸34を回転駆動するわけでなく、軸34の同じ延長部にあ
る駆動ギヤ104の方と連動するのである。ギヤ104は、排
気バルブ20が取付けられた方の駆動ギヤ106と連動し、
この駆動ギヤ106は、排気球状回転バルブ集合体20の回
転軸34に固定され、これを駆動して排気球状回転バルブ
集合体20を回転させる。軸34の他方の軸端には、吸気駆
動機構18の他方の軸端に取付けられた同様の駆動ギヤ11
0と連動する駆動ギヤ108が取付けられている。この駆動
ギヤ108は駆動ギヤ110と連動し、回転軸34を駆動して密
閉された吸気球状回転バルブ24を回転させる。FIG. 12 shows a drive gear mechanism in a case where the rotary valve mechanism rotates at a speed 1/4 of the crankshaft. Crankshaft drive gear 100 is used in combination with a belt drive or chain and idler gear 102. The idler gear 102 is attached to the intake valve mechanism 18, and in particular is attached to a shaft 34 on which the sealed intake spherical rotary valve 24 is supported. It is interlocked with a certain drive gear 104. The gear 104 is interlocked with the drive gear 106 to which the exhaust valve 20 is attached,
The drive gear 106 is fixed to the rotating shaft 34 of the exhaust spherical rotary valve assembly 20, and drives the exhaust gear to rotate the exhaust spherical rotary valve assembly 20. A similar drive gear 11 attached to the other shaft end of the intake drive mechanism 18 is attached to the other shaft end of the shaft 34.
A drive gear 108 that works in conjunction with 0 is mounted. The drive gear 108 operates in conjunction with the drive gear 110 to drive the rotary shaft 34 to rotate the sealed spherical intake rotary valve 24.
つまり駆動機構全体の動作は、クランク軸100がアイ
ドラーギヤ102と連動し、駆動ギヤ104を駆動し、ついで
ギヤ106を駆動して回転軸34を回転させ、排気バルブの
ギヤ108が吸気球状回転バルブ集合体18のギヤ110を駆動
し、吸気球状回転バルブ集合体の軸34を回転させ、かく
して密閉された吸気球状回転バルブ24を回転させる。In other words, the operation of the entire drive mechanism is as follows: the crankshaft 100 operates in conjunction with the idler gear 102, drives the drive gear 104, then drives the gear 106 to rotate the rotating shaft 34, and the exhaust valve gear 108 The gear 110 of the assembly 18 is driven to rotate the shaft 34 of the intake spherical rotary valve assembly, thereby rotating the intake spherical rotary valve 24 thus sealed.
この1/4減速機構のギヤ比は、駆動ギヤ100対アイドラ
ーギヤ102は1:2、アイドラーギヤ102対駆動ギヤ104は2:
1、駆動ギヤ104対駆動ギヤ106は1:2、駆動ギヤ108対駆
動ギヤ110は1:1である。The gear ratio of this 1/4 reduction mechanism is 1: 2 for the drive gear 100 to the idler gear 102, and 2: for the idler gear 102 to the drive gear 104.
1. The ratio between the driving gear 104 and the driving gear 106 is 1: 2, and the ratio between the driving gear 108 and the driving gear 110 is 1: 1.
この1/4減速機構の場合は、密閉された吸気球状回転
バルブ24は、その周壁に、シリンダの吸入ポート揃う位
置に２個の透孔が必要である。密閉された排気球状回転
バルブ26には、その周辺部にそれぞれ１個の透孔を有す
る２個の貫通路が必要であり、その通孔はシリンダの排
気ポートと揃う位置にあって、排気ガスを排出させるよ
うになっている。In the case of this 1/4 speed reduction mechanism, the closed intake spherical rotary valve 24 requires two through holes on the peripheral wall at positions aligned with the intake ports of the cylinder. The sealed exhaust spherical rotary valve 26 requires two through-passages each having one through hole in the periphery thereof, and the through holes are located at positions aligned with the exhaust port of the cylinder, and the exhaust gas Is discharged.
第13図は回転弁機構の端部から見た図で、燃気混合物
をシリンダ32に導入する間においての、密閉された吸気
球状回転バルブ24と密閉された排気球状回転バルブ26と
の関係を示す。図示のとおり、これらの球弁の各々は、
回転軸34に取付けられたドラム収納空洞22内にある。密
閉された吸気球状回転バルブ24内のＵ字形空腔68は、こ
の空腔68内に連続的に燃気を導入するエンジン吸入ポー
ト120に連通されている。燃気混合体は、密閉された吸
気球状回転バルブ24の直前において、気化器による導入
あるいは燃料噴射装置を位置決めする前に混合される。
第13図に図示の通り、エンジン吸入ポート120は分割ヘ
ッドの下部に位置する。この吸入ポート120の位置決め
は、燃料と空気の混合状態、すなわち気化器あるいは燃
料噴射状態に応じて選定される。この吸入ポート120の
位置は、この発明の範囲を逸脱しない範囲において、下
部分割ヘッドの内部とすることができる。図示のとお
り、密閉された吸気球状回転バルブ24は、ドラム収納空
腔22の内部で回転軸34の周りに回転し、シリンダ吸入ポ
ート124の周囲に環状に配設された封止リング122に接触
する。FIG. 13 is a view from the end of the rotary valve mechanism, showing the relationship between the sealed intake spherical rotary valve 24 and the closed exhaust spherical rotary valve 26 during the introduction of the fuel mixture into the cylinder 32. . As shown, each of these ball valves is
It is in the drum storage cavity 22 mounted on the rotating shaft 34. The U-shaped cavity 68 in the sealed intake spherical rotary valve 24 is connected to an engine intake port 120 for continuously introducing fuel into the cavity 68. The fuel-air mixture is mixed immediately before the closed intake spherical rotary valve 24 and before introduction by the carburetor or positioning of the fuel injector.
As shown in FIG. 13, the engine suction port 120 is located below the split head. The position of the suction port 120 is selected according to a mixed state of fuel and air, that is, a carburetor or a fuel injection state. The position of the suction port 120 may be inside the lower split head without departing from the scope of the present invention. As shown, the sealed intake spherical rotary valve 24 rotates around the rotation shaft 34 inside the drum housing cavity 22 and contacts a sealing ring 122 disposed annularly around a cylinder suction port 124. I do.
同様に密閉された排気球状回転バルブ26は、シリンダ
排出ポート126の周囲に環状に配設された封止リング122
に接触する。またこの密閉された排気球状回転バルブ26
は、排出ポート126を閉じた位置においては、それ自体
の外周80によってシールされる。密閉された吸気球状回
転バルブ24は、その周辺孔70の１個に対する開位置にお
いては、シリンダへの吸入ポート124の位置に来てい
る。そこで燃気は、吸入ポート120、Ｕ字状空腔68、周
辺孔70を経てシリンダ32に導入される。周辺孔70が吸入
ポート124と揃っている間に、シリンダ32は燃気によっ
て充満される。完全に充満されたときは、ピストン33
は、シリンダ内の最低位置に降下している。丁度その時
には、周辺孔70は吸入ポート124から外れているので、
この吸入ポート124はシールされている。排出ポート126
および吸入ポート124の両者がシールされている間に、
ピストン33が上昇を開始し、燃気は圧縮され、排出ポー
ト126内にあるスパークプラグ130により点火が発生す
る。ピストン33はシリンダ32内において下方へ駆動され
たのち、上昇行程において排気を排出する。A similarly sealed exhaust spherical rotary valve 26 includes a sealing ring 122 annularly disposed around a cylinder discharge port 126.
Contact Also, this sealed exhaust spherical rotary valve 26
Is closed by its own outer periphery 80 in the position where the discharge port 126 is closed. In the open position relative to one of its peripheral holes 70, the sealed intake spherical rotary valve 24 is at the position of the intake port 124 to the cylinder. Then, the combustion air is introduced into the cylinder 32 through the suction port 120, the U-shaped cavity 68, and the peripheral hole 70. While the peripheral hole 70 is aligned with the suction port 124, the cylinder 32 is filled with fuel. When fully charged, the piston 33
Is lowered to the lowest position in the cylinder. Just at that time, since the peripheral hole 70 is separated from the suction port 124,
This suction port 124 is sealed. Discharge port 126
And while both suction ports 124 are sealed
The piston 33 starts to rise, the fuel is compressed, and ignition is generated by the spark plug 130 in the discharge port 126. After the piston 33 is driven downward in the cylinder 32, the piston 33 discharges exhaust gas during a rising stroke.
第14図の通り、密閉された吸気球状回転バルブ24は、
吸入ポートを閉の位置に維持するが、密閉された排気球
状回転バルブ26は、周辺孔90がシリンダ排出ポート126
に揃うように移動し、排出通路88により排気ガスを排出
ポート132へ排出させる。排気ガスが完全に除去される
と、排出通路88は排出ポート126から外れ、密閉された
吸気球状回転バルブ24の周辺60の第２の吸入ポート70が
吸入ポート124と揃う位置に移動し、新たに燃気混合体
を導入する。As shown in FIG. 14, the sealed intake spherical rotary valve 24 is
While the suction port is maintained in the closed position, the sealed exhaust spherical rotary valve 26 has a peripheral bore 90 in the cylinder discharge port 126.
The exhaust gas is discharged to the discharge port 132 through the discharge passage 88. When the exhaust gas is completely removed, the discharge passage 88 is disengaged from the discharge port 126, and the second suction port 70 around the sealed suction spherical rotary valve 24 moves to a position where the second suction port 70 is aligned with the suction port 124. A fuel-air mixture is introduced into the system.
密閉された吸気球状回転バルブ24と密閉された排気球
状回転バルブ26は、それぞれ２個の吸入孔と２個の流通
路を備えるので、クランク軸の４分の１の速度で回転す
る。この1/4減速機構は前記第12図の通りである。The closed intake spherical rotary valve 24 and the closed exhaust spherical rotary valve 26 each have two suction holes and two flow passages, so that they rotate at a speed one-fourth of the crankshaft. This 1/4 reduction mechanism is as shown in FIG.
開閉バルブ機構を1/4回転とすることにより、摩耗の
低減、作動温度と降下、および性能維持を容易ならしめ
る。By making the open / close valve mechanism 1/4 turn, wear reduction, operating temperature and drop, and performance maintenance are facilitated.
吸気バルブ24と密閉された排気球状回転バルブ26は、
軸受け36で支持された回転軸34で駆動され、この軸受け
36はドリップフィード方式で潤滑される。密閉された吸
気球状回転バルブ24と密閉された排気球状回転バルブ26
は、ドラム形収納空洞22内にあって、エンジンの吸入ポ
ートと排出ポートの周囲に環状に付設された封止リング
122に当接する。封止リング122は、密閉された吸気球状
回転バルブ24と密閉された排気球状回転バルブ26のそれ
ぞれの周辺面60、80の外形に応じた円弧状表面を備え
る。出願人の先行出願に記載された封止リング122は、
圧縮または駆動行程においてそれぞれのバルブをシール
する。The intake valve 24 and the sealed exhaust spherical rotary valve 26
This bearing is driven by a rotating shaft 34 supported by a bearing 36.
36 is lubricated by drip feed method. Sealed intake spherical rotary valve 24 and sealed exhaust spherical rotary valve 26
Is a sealing ring provided in the drum-shaped storage cavity 22 and provided annularly around the intake port and the exhaust port of the engine.
Contact 122. The sealing ring 122 has an arcuate surface corresponding to the outer shape of each of the peripheral surfaces 60, 80 of the closed intake spherical rotary valve 24 and the closed exhaust spherical rotary valve 26. The sealing ring 122 described in the applicant's prior application
Seal each valve during the compression or drive stroke.
この発明の実施例における、対クランク軸４分の１減
速機構は、密閉された吸気球状回転バルブ24と密閉され
た排気球状回転バルブ26の各々に設けた２個の吸入通路
の利用、ならびに密閉された吸気球状回転バルブ24と密
閉された排気球状回転バルブ26とを別個の回転軸に取付
けることにより達成される。第１の軸はクランク時と連
動される。この軸は、アイドラー駆動ギヤを経由して他
の軸を回動し、この軸はその他端から再び第１の軸を回
動させるように構成される。In the embodiment of the present invention, the one-fourth reduction mechanism for the crankshaft uses two suction passages provided in each of the sealed intake spherical rotary valve 24 and the closed exhaust spherical rotary valve 26, and also uses the closed intake spherical rotary valve. This is achieved by mounting the obtained intake spherical rotary valve 24 and the sealed exhaust spherical rotary valve 26 on separate rotary shafts. The first shaft is linked with cranking. The shaft is configured to rotate another shaft via an idler drive gear, and the shaft is configured to rotate the first shaft again from the other end.
この回転式の吸気および密閉された排気球状回転バル
ブは、ドラム形収納空洞内において封止部材122との気
密接触が保持される。必要な潤滑は、密閉された吸気球
状回転バルブと密閉された排気球状回転バルブおよび回
転軸を支持する接触面の潤滑である。これらの接触面
は、密閉された吸気球状回転バルブ24と密閉された排気
球状回転バルブ26の各々に近接して位置し、それらの端
部においてシールされる。その潤滑はドリップフィード
方式で、オイルはオイル溜から軸34の縦貫通路を通過
し、軸34内の分岐路から軸受け機構内のニードル軸受へ
誘導される。過剰の潤滑油は、軸34の縦貫通路を通過し
てオイル溜に回収される。This rotary intake and closed exhaust spherical rotary valve maintains hermetic contact with the sealing member 122 in the drum-shaped storage cavity. The required lubrication is the lubrication of the contact surfaces supporting the sealed intake and exhaust spherical rotary valves and the rotary shaft. These contact surfaces are located in close proximity to each of the sealed intake spherical rotary valve 24 and the sealed exhaust spherical rotary valve 26 and are sealed at their ends. The lubrication is performed by a drip feed method, and the oil passes from the oil reservoir through a vertical through passage of the shaft 34 and is guided from a branch passage in the shaft 34 to a needle bearing in the bearing mechanism. Excessive lubricating oil passes through the longitudinal passage of the shaft 34 and is collected in the oil reservoir.
エンジンの規模に応じて回転吸気バルブと回転排気バ
ルブの寸法を増加すれば、吸排気用の追加の通路の利用
が可能となるので、開閉バルブの回転をクランク軸より
も十分に減速させることが可能となる。Increasing the dimensions of the rotary intake and exhaust valves, depending on the size of the engine, allows the use of additional passages for intake and exhaust, so that the rotation of the on-off valve can be much slower than the crankshaft. It becomes possible.
以上、この発明による装置を前記実施例について説明
したが、この他にも種々の変形が可能であり、この発明
の技術思想を逸脱しない限り、これらもこの発明の特許
請求の範囲に属すること勿論である。As described above, the apparatus according to the present invention has been described with respect to the above-described embodiment. However, various modifications are possible in addition to the above-described embodiments. It is.
この発明の回転バルブは、往復動部分がなく、可動部
品点数が少ないので、摩擦が少なく、エンジンの効率を
高めることができる。The rotary valve according to the present invention has no reciprocating part and has a small number of movable parts, so that the friction is small and the efficiency of the engine can be improved.
またバルブ機構を、クランク軸の毎分回転数に対して
かなり低速で作動させるので、長寿命を保つことができ
る。Further, since the valve mechanism is operated at a considerably low speed with respect to the number of revolutions per minute of the crankshaft, a long life can be maintained.
このバルブ機構は、気化器あるいは燃料噴射のいずれ
の方式の燃料機関にも使用可能である。また潤滑は加圧
方式を必要とせず、ドリップフィード方式等が適用でき
る。This valve mechanism can be used for either a carburetor or fuel injection type fuel engine. Lubrication does not require a pressurizing method, and a drip feed method or the like can be applied.
さらにバルブ機構が多軸構成であり、吸気排気バルブ
が分離されているので、保守管理がきわめて容易であ
る。Furthermore, since the valve mechanism has a multi-shaft configuration and the intake and exhaust valves are separated, maintenance and management are extremely easy.
第１図は、この発明の球状回転バルブ装置の分解斜視
図、第２図は、密閉された吸気球状回転バルブと回転軸
機構の断面図、第３図は軸受け機構の断面図、第４図
は、その側面図、第５図は、回転軸を挿通した側面図、
第６図は、密閉された吸気球状回転バルブの正面図、第
７図は、第６図の８−８に沿った断面図、第８図は、そ
の斜視図、第９図は、密閉された排気球状回転バルブの
側面図、第10図は、９−９に沿った断面図、第11図は、
斜視図、第12図は、ギヤ伝導機構の斜視図、第13図は、
燃気混合体の吸入行程における球状吸気バルブと排気バ
ルブとの間の関係を示す球状バルブ機構の端部断面図、
第14図は、排気ガスの排出行程における球状排気バルブ
と排気バルブとの間の関係を示す球状バルブ機構の端部
断面図である。 12、16……シリンダヘッド、22……ドラム収納空腔、24
……密閉された吸気球状回転バルブ、26……密閉された
排気球状回転バルブ、34……回転軸、68、88……流通
路。FIG. 1 is an exploded perspective view of a spherical rotary valve device of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a sealed intake spherical rotary valve and a rotary shaft mechanism, FIG. 3 is a cross-sectional view of a bearing mechanism, and FIG. Is a side view thereof, FIG. 5 is a side view of a rotary shaft inserted therethrough,
6 is a front view of a sealed intake spherical rotary valve, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line 8-8 of FIG. 6, FIG. 8 is a perspective view thereof, and FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view along 9-9, and FIG.
FIG. 12 is a perspective view of a gear transmission mechanism, and FIG.
End cross-sectional view of the spherical valve mechanism showing the relationship between the spherical intake valve and the exhaust valve during the intake stroke of the fuel-air mixture,
FIG. 14 is an end sectional view of a spherical valve mechanism showing a relationship between the spherical exhaust valve and the exhaust valve in an exhaust gas discharging process. 12, 16 …… Cylinder head, 22 …… Drum storage cavity, 24
…… a closed intake spherical rotary valve, 26 …… a closed exhaust spherical rotary valve, 34 …… a rotating shaft, 68, 88 …… a flow passage.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01L 7/10──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F01L 7/10
Claims (13)
造より成るシリンダヘッドと、密閉手段と、燃料空気混
合気をシリンダに導入させるための第１の流通路と、排
気ガスを排出させるための第２の流通路と、第１の回転
軸と、第２の回転軸とを備えた球状回転バルブ装置であ
って、前記着脱自在の２部材構造のシリンダヘッドは上
部および下部シリンダヘッドより成り、これらのシリン
ダヘッド部分は、前記内燃機関に固設された際に、内燃
機関の各シリンダに対して径方向に整列された２個の空
腔を形成し、これらの第１の空腔は、径方向に整列され
た複数個の吸気回転バルブを収納する複数個の第１のド
ラム収納空腔を形成し、第２の空腔は、径方向に整列さ
れた複数個の排気バルブを収納する複数個の第２のドラ
ム収納空腔を形成し、前記下部シリンダヘッド区画およ
び第１のドラム収納空腔の各々は、前記シリンダと連通
する１個の吸気孔を備え、また前記下部シリンダヘッド
区画と第２のドラム収納空腔の各々は、前記シリンダと
連通する１個の排気孔を備え、前記密閉手段は、前記吸
気孔および排気孔に付随して配設され、前記第１のドラ
ム収納空腔および吸気バルブを経由して燃料空気混合気
をシリンダヘッド内部に導入するための第１の流通路
と、前記第２のドラム収納空腔および排気バルブを経由
して排気ガスをシリンダから排出するための第２の流通
路とを備え、前記第１の回転軸は、内燃機関の各シリン
ダの径方向に整列された第１の空腔内の軸受け面に支承
され、この第１の回転軸に前記吸気バルブが固設され、
前記第２の回転軸は、径方向に整列された第２の空腔内
の軸受け面に支承され、この第２の回転軸に複数個の前
記排気バルブが固設され、前記吸気バルブと排気バルブ
は、それぞれ球体を２平行平面で切断して形成された球
帯面を備え、２平行平面は球の中心に対して対称に位置
し、球帯状外周面と平坦側壁とが形成され、吸気バルブ
は、複数個のドラム収納空腔内の第１の回転軸に固設さ
れて、吸入ポートに対して気密圧接され、排気バルブの
各々は、複数個のドラム収納空腔内の第２の回転軸に固
設されて、吸入ポートおよび排出ポートに対して気密圧
接され、吸気バルブを貫通して形成された流通路によ
り、燃料空気混合気がエンジンに導入あるいは中断さ
れ、排気バルブを貫通して形成された流通路により、排
気ガスをエンジンから排出あるいは排出が中断され、こ
れにより回転軸機構と吸気バルブおよび排気バルブは、
これらのバルブを貫通する流通路の数に応ずるエンジン
の作動サイクルに対応した速度で回転するものであっ
て、前記第１のドラム収納空腔内の吸気バルブの平坦側
には、前記第１の流通路と連続して接触する円弧状凹部
空腔を備えることにより、燃料空気混合気を導入し、前
記吸気バルブの球面状周辺部には、互いに180゜を成す
位置に前記円弧状空腔に連通する２個の開口部を備えた
ことにより、シリンダの吸入ポートに回転中において順
次会合して、前記混合気を導入し、この吸気バルブはク
ランク軸の４分の１の速度で回転することを特徴とする
球状回転バルブ装置。1. A cylinder head having a detachable two-member structure fixed to an internal combustion engine, a sealing means, a first flow passage for introducing a fuel-air mixture into a cylinder, and discharging exhaust gas. A second rotary passage, a first rotary shaft, and a second rotary shaft, wherein the detachable two-membered cylinder head is an upper and lower cylinder head. These cylinder head portions, when fixed to the internal combustion engine, form two cavities radially aligned with each cylinder of the internal combustion engine, and these first cavities. The cavity defines a plurality of first drum storage cavities for accommodating a plurality of radially aligned intake rotary valves, and the second cavity includes a plurality of radially aligned exhaust valves. Forming a plurality of second drum storage cavities for storing , Each of the lower cylinder head section and the first drum storage cavity includes one intake port communicating with the cylinder, and each of the lower cylinder head section and the second drum storage cavity is A first exhaust hole communicating with the cylinder, wherein the sealing means is provided in association with the intake hole and the exhaust hole, and is provided with a fuel-air mixture via the first drum housing cavity and the intake valve. A first flow passage for introducing the exhaust gas into the cylinder head, and a second flow passage for discharging exhaust gas from the cylinder via the second drum housing cavity and the exhaust valve. The first rotating shaft is supported on a bearing surface in a first cavity aligned in a radial direction of each cylinder of the internal combustion engine, and the intake valve is fixed to the first rotating shaft,
The second rotary shaft is supported on a bearing surface in a second cavity aligned in a radial direction, and a plurality of the exhaust valves are fixed to the second rotary shaft. The valve has a spherical surface formed by cutting a sphere in two parallel planes, and the two parallel planes are symmetrically positioned with respect to the center of the sphere, and a spherical outer peripheral surface and a flat side wall are formed. The valve is fixed to the first rotating shaft in the plurality of drum storage cavities and is hermetically pressed against the suction port. Each of the exhaust valves is connected to the second rotation shaft in the plurality of drum storage cavities. A fuel-air mixture is introduced or interrupted into the engine by a flow passage formed through the intake valve and fixedly attached to the rotating shaft and air-tightly pressed against the intake port and the exhaust port, and passes through the exhaust valve. Exhaust gas from the engine Out or discharge is interrupted, which intake and exhaust valves and the rotary shaft mechanism by the
It rotates at a speed corresponding to the operation cycle of the engine corresponding to the number of flow passages passing through these valves, and the flat side of the intake valve in the first drum housing cavity has the first By providing an arc-shaped concave cavity that is in continuous contact with the flow passage, a fuel-air mixture is introduced, and the spherical peripheral portion of the intake valve is formed at an angle of 180 ° with the arc-shaped cavity. By providing two communicating openings, the air-fuel mixture is successively associated with the intake port of the cylinder during rotation to introduce the air-fuel mixture, and the intake valve rotates at a quarter speed of the crankshaft. A spherical rotary valve device.
特徴とする請求項１記載の球状回転バルブ装置。2. The spherical rotary valve device according to claim 1, wherein said concave cavity has a U-shaped cross section.
面を有することを特徴とする請求項１記載の球状回転バ
ルブ装置。3. The spherical rotary valve device according to claim 1, wherein an opening at a peripheral portion of said intake valve has a circular cross section.
平坦両側面間に延長された回転軸挿通孔を備えることを
特徴とする請求項１記載の球状回転バルブ装置。4. The spherical rotary valve device according to claim 1, wherein said intake valve has a rotary shaft insertion hole extending through a central portion thereof and extending between both flat sides.
に対して円滑に形成されていることを特徴とする請求項
１記載の球状回転バルブ装置。5. The spherical rotary valve device according to claim 1, wherein the periphery of the opening on the outer peripheral surface is formed smoothly with respect to the spherical outer peripheral surface.
の中心に対して対称に形成されていることを特徴とする
請求項１記載の球状回転バルブ装置。6. The spherical rotary valve device according to claim 1, wherein a flat side wall of the intake valve is formed symmetrically with respect to a center of the drum main body.
が、中央に形成されていることを特徴とする請求項１記
載の球状回転バルブ装置。7. The spherical rotary valve device according to claim 1, wherein an opening on the spherical outer periphery of the intake valve is formed at the center.
が、球面の中心の周りに位置する球の２個の平坦側壁に
よって形成された球状断面のドラム体より成り、球面状
の外周面を形成すると共に、このドラム体には軸孔が形
成され、このドラム体には、外周面の開口部の間をつな
ぐ２個の流通路が形成され、これらの開口部は、片側の
平坦側壁上において180゜を成す位置に開口されている
ことを特徴とする請求項１記載の球状回転バルブ装置。8. The exhaust valve used in the rotary valve mechanism comprises a drum having a spherical cross-section formed by two flat side walls of a sphere positioned around the center of the sphere, forming a spherical outer peripheral surface. At the same time, a shaft hole is formed in the drum body, and two flow passages are formed in the drum body to connect between openings on the outer peripheral surface, and these openings are formed on one flat side wall. 2. The spherical rotary valve device according to claim 1, wherein the spherical rotary valve device is opened at a position forming 180 [deg.].
を備えることを特徴とする請求項８記載の球状回転バル
ブ装置。9. The spherical rotary valve device according to claim 8, wherein the opening on the outer peripheral surface of the exhaust valve has a circular cross section.
を貫通する中心線上に形成されていることを特徴とする
請求項８記載の球状回転バルブ装置。10. The spherical rotary valve device according to claim 8, wherein the shaft through hole in the exhaust valve is formed on a center line passing through both flat side walls.
形成されていることを特徴とする請求項８記載の球状回
転バルブ装置。11. The spherical rotary valve device according to claim 8, wherein the periphery of the opening on the spherical outer peripheral surface is formed smoothly.
中心に対して対称の位置にあることを特徴とする請求項
８記載の球状回転バルブ装置。12. The spherical rotary valve device according to claim 8, wherein both flat side walls of the exhaust valve are located symmetrically with respect to the center of the drum body.
中央に位置することをことを特徴とする請求項８記載の
球状回転バルブ装置。13. The spherical rotary valve device according to claim 8, wherein the opening on the spherical outer peripheral surface of the exhaust valve is located at the center.
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